華中科技大學(xué)電信系智能循跡小車硬件課設(shè)報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-05-23 18:12本頁(yè)面
【正文】 黑線時(shí)，控制轉(zhuǎn)向電機(jī)向右急轉(zhuǎn)。此套紅外光電傳感器固定在底盤前沿，貼近地面。正常行駛時(shí)，發(fā)射管發(fā)射紅外光照射地面，光線經(jīng)白紙反射后被接收管接收，輸出低電平信號(hào)；電動(dòng)車經(jīng)過黑線時(shí)，發(fā)射端發(fā)射的光線被黑線吸收，接收端接收不到反射光線，傳感器輸出高電平信號(hào)后送控制模塊處理，判斷執(zhí)行哪一種預(yù)先編制的程序來控制小車車的行駛狀態(tài)。 前進(jìn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪直流電機(jī)正轉(zhuǎn),進(jìn)入減速區(qū)時(shí),由FPGA控制進(jìn)行PWM變頻調(diào)速,通過軟件改變脈沖調(diào)寬波形的占空比,實(shí)現(xiàn)調(diào)速。（具體代碼見附錄）因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)需要比較大的電壓電流，5V的一般電壓無法滿足電機(jī)的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以電源采用12v的移動(dòng)電源。，電池安裝在小車底盤的中間。電源輸出的12v電壓需要供給5V電路模塊，如超聲波、BASYS版等，所以需要采用7805三端穩(wěn)壓電路。7805三端正電源穩(wěn)壓電路的封裝形式為TO220，如右所示。由于內(nèi)部電流的限制，以及過熱保護(hù)和安全工作區(qū)的保護(hù)，使它基本上不會(huì)損壞，應(yīng)用非常廣泛。 ~ ，輸出電流為5mA。線性調(diào)整率為4mV；1腳為輸入電壓（本設(shè)計(jì)中12V），2腳接地，3腳為輸出電壓（5V）。7805具有熱過載保護(hù)，短路保護(hù)，輸出晶體管安全工作區(qū)保護(hù)等的特點(diǎn)，其5v的輸出電壓直接供給到BASYS版和其他邏輯電路上。根據(jù)7805的引腳圖，可以設(shè)計(jì)如下電路圖：由四節(jié)干電池供電，構(gòu)成輸出為5V的穩(wěn)壓電源。5．問題與總結(jié) 實(shí)驗(yàn)做完，雖然基本完成了任務(wù)要求，但是期間遇到的大大小小的問題總結(jié)起來也未免不是一筆財(cái)富：一方面作為一種回顧，使自己對(duì)本次課程設(shè)計(jì)有個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)；另一方面，也為以后類似的項(xiàng)目積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。具體說來，問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）對(duì)小車結(jié)構(gòu)沒有一個(gè)整體的規(guī)劃。直觀來說，凌亂的布局嚴(yán)重影響到了小車的美觀；更重要的是欠考慮的布局對(duì)小車的整體性能影響很大。拿我們這次來說，循跡模塊的安裝過于靠前，導(dǎo)致小車重心前傾，使小車顯得不太穩(wěn)定。所以對(duì)于循跡模塊的安裝，伸出車體的長(zhǎng)短都有講究，在布局時(shí)要有所考慮。其次是電池的放置，由于電池較重，電池的放置直接影響到小車的重心，特別是在速度方面對(duì)電池安裝的位置考慮尤顯重要。 （2）在設(shè)計(jì)傳感器的排列時(shí)沒有考慮到傳感器之間的距離，使兩傳感器距離過大，有時(shí)候檢測(cè)不到黑線，但是排列過于密集，檢測(cè)范圍又很小，所以我們要?jiǎng)邮种霸跈z測(cè)范圍和檢測(cè)精度之間取一個(gè)平衡。（3）對(duì)于傳感器的安裝忽略了傳感器的高度的估計(jì)，而憑感覺直接焊制模塊，導(dǎo)致循跡模塊工作不穩(wěn)定。正常情況下，安裝完成后離地面的高度大概在2cm 左右，高度越高，對(duì)于每個(gè)傳感器來說紅外光能夠照射到的范圍也就越大，但是由于每個(gè)紅外發(fā)射管的功率有限，接收到的也就越少，可能會(huì)影響接收的效果。因此需要根據(jù)發(fā)射管的功率和實(shí)際型號(hào)調(diào)整到一個(gè)合適的值。（4）焊制板子的時(shí)候，由于不熟練導(dǎo)致的虛焊、漏焊等眾多問題。這類問題檢查和修改起來都很麻煩和耗時(shí)間。所以盡量做到細(xì)心，一次過。焊板子過多的問題容易導(dǎo)致積極性降低，影響實(shí)驗(yàn)效率。本學(xué)期的硬件課設(shè)我們小組選擇了制作智能小車這樣一個(gè)課題。前前后后這么久，一言以蔽之，痛并快樂著。在感受團(tuán)隊(duì)效應(yīng)的同時(shí)，一步步的離目標(biāo)越來越近，同事也很好的調(diào)動(dòng)了自己平時(shí)學(xué)的知識(shí)，讓理論有了實(shí)踐的點(diǎn)綴。制作初期，我們發(fā)現(xiàn)其他同學(xué)的小車構(gòu)架新穎，機(jī)械結(jié)構(gòu)很有層次，我們積極改進(jìn)，吸取別人的優(yōu)點(diǎn)，反復(fù)之下，我們的小車終于定形了。正式調(diào)試的時(shí)候我們的車的循跡電路并不是那么靈敏，總有一個(gè)傳感器不聽話，通過仔細(xì)調(diào)節(jié)電位器終于它的反應(yīng)正常了。接下來我們焊接了避障電路，由于電源電壓不夠，距離問題不得不反復(fù)推敲，所以在這里我們停滯了很久。在程序編寫方面，張碩同學(xué)一夫當(dāng)關(guān)，下了不少功夫，后面的階段都是圍繞他的程序進(jìn)行的，終于我們的小車達(dá)到了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，成功驗(yàn)收。從剛開始對(duì)智能小車懵懵懂懂，到現(xiàn)在欣賞著自己的作品生龍活虎，我很享受這樣一步步成長(zhǎng)和成功的過程。這些經(jīng)歷告訴我們成功的魅力，讓我們?cè)诮?jīng)后的大學(xué)生活乃至以后的工作生活中，為一次次的成功努力奮斗。19
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